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發(fā)布時(shí)間:2021-03-25 類別 : 測(cè)量機(jī) - 三坐標(biāo)基礎(chǔ)
根據(jù)<GB∕T 16857.1-2002 產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范(GPS)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的驗(yàn)收檢測(cè)和復(fù)檢檢測(cè)第1部分:詞匯>的定義。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)按照結(jié)構(gòu)主要分為以下幾類:
我們先了解一下市場(chǎng)上常見的結(jié)構(gòu)。
市場(chǎng)上常見的結(jié)構(gòu)之一,又稱為“門式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)”。
優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。材料成本可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)。上下料有比較大的空間。
缺點(diǎn):X軸(橫梁部分)不能太重,否則會(huì)造成Y向移動(dòng)時(shí),移動(dòng)重心與導(dǎo)軌面(粉色面)距離太大。在測(cè)量的瞬間,由于慣性會(huì)給粉色導(dǎo)軌面上的空氣軸承造成較大的力矩,可能會(huì)使氣墊發(fā)生變化(空氣墊一般為3~8um),因此造成測(cè)量偏差。
小結(jié):該結(jié)構(gòu)適合中小型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),并且X軸適合使用鋁合金材質(zhì)或工業(yè)陶瓷(通常不會(huì)使用工業(yè)陶瓷,屬于:中低端的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)+高端的材質(zhì))等輕質(zhì)材質(zhì),以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)部分重量較小。
精度星數(shù):★★★★★★☆☆☆☆
* 精度星數(shù):為相同量程及狀態(tài)下,對(duì)精度提升的作用。星越多,代表該結(jié)構(gòu)越優(yōu)秀。
市場(chǎng)上最常見的結(jié)構(gòu)之一,最經(jīng)典的結(jié)構(gòu)之一。移動(dòng)部分形成一個(gè)"L"形狀,主導(dǎo)軌做成高架結(jié)構(gòu),來(lái)減少移動(dòng)部分的重心與導(dǎo)軌面的距離。
優(yōu)點(diǎn):X軸(橫梁部分)的重心與導(dǎo)軌面距離極小,大大消除了“移動(dòng)橋式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)”的弊端。其性能在中型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中對(duì)比“移動(dòng)橋式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)”會(huì)有更優(yōu)異的表現(xiàn)。
缺點(diǎn):
材料成本略有增加。
右側(cè)支腿部分(如下圖所示:字母“X”下端的可移動(dòng)立柱),還是會(huì)增加Y軸兩側(cè)空氣軸承的負(fù)擔(dān),引起空氣墊變化,因此造成誤差。所以對(duì)于更大型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),要去除右側(cè)的支腿。
小結(jié):該結(jié)構(gòu)適合中小型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),尤其適合中型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。特別是X軸使用花崗巖材質(zhì)時(shí),由于移動(dòng)部分重量增加,更適合該種結(jié)構(gòu)。
精度星數(shù):★★★★★★★☆☆☆
在“L形橋式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)"的基礎(chǔ)上,去除了右側(cè)的支腿,替換為高架結(jié)構(gòu)。所以該結(jié)構(gòu)又被成為“雙邊高架式”。我們根據(jù)是否帶有整體的工作臺(tái),又可以分為兩種結(jié)構(gòu)。
精度星數(shù):★★★★★★★★☆☆
優(yōu)點(diǎn):
高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的標(biāo)配結(jié)構(gòu),將阿貝誤差降低
工作臺(tái)一般為花崗石結(jié)構(gòu),由于其花崗石在物理、化學(xué)方面的穩(wěn)定性,也可以實(shí)現(xiàn)較高的穩(wěn)定性。
缺點(diǎn):
只能從前后側(cè)上下工件。
成本比前種結(jié)構(gòu)都有所增加。
由于工作臺(tái)一般為花崗石結(jié)構(gòu),受石材限制,如果做成超大型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),成本為很高,甚至無(wú)法生產(chǎn)。
阿貝誤差:是指測(cè)量?jī)x器的軸線與待測(cè)工件的軸線須在同一直線上。否則即產(chǎn)生誤差,此誤差稱為阿貝誤差。通常,假如測(cè)量?jī)x器的軸線與待測(cè)工件的軸線無(wú)法在一起時(shí),則須盡量縮短其距離,以減少其誤差值。
優(yōu)點(diǎn):
由于沒有工作臺(tái)的限制,相比“帶工作臺(tái)的龍門式測(cè)量機(jī)”可以做成超大尺寸的測(cè)量機(jī),并實(shí)現(xiàn)高精度。
缺點(diǎn):
穩(wěn)定性會(huì)在很大程度上受地基的影響,如果地基發(fā)生變化,會(huì)直接影響到測(cè)量機(jī)的穩(wěn)定性及精度(主要是垂直度等方面的變化)。
如果使用環(huán)境有震動(dòng),無(wú)法在測(cè)量機(jī)與地面間直接使用減震裝置,只能地基整體做防震,成本較高。
該結(jié)構(gòu),X&Z軸不會(huì)在Y方向上進(jìn)行移動(dòng),而是直接固定在基座上,工作臺(tái)在Y方向上的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)Y軸的數(shù)據(jù)的采集。
優(yōu)點(diǎn):超高精密測(cè)量機(jī)的標(biāo)配,由于X,Y軸獨(dú)立運(yùn)行,減少了一些復(fù)合誤差。并很大程度上減少了阿貝誤差。該結(jié)構(gòu)相比其他結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)更高的精度(0.5um甚至0.3um)。
缺點(diǎn):可移動(dòng)工作臺(tái)承重有限,不能測(cè)量極重的工件或需要和廠家訂制。
精度星數(shù):★★★★★★★★★★
水平懸臂移動(dòng)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)
不常見結(jié)構(gòu)
柱式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)
移動(dòng)工作臺(tái)懸臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)
固定工作臺(tái)水平懸臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)
移動(dòng)工作臺(tái)水平臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)